Шифрование электронной почты с помощью PGP и GPG

Фил Циммерман выпустил PGP в 1991 году, впервые сделав надёжное шифрование доступным обычным людям. Правительство US первоначально расследовало его за экспорт вооружений без лицензии, поскольку шифрование считалось оружием. Дело было закрыто в 1996 году, а PGP стал знаковым достижением в области технологий защиты личной информации.

PGP использует асимметричную криптографию: Вы создаёте математически связанные пару ключей. Открытым ключом можно свободно делиться; другие люди используют его, чтобы шифровать сообщения для Вас. Закрытый ключ хранится в секрете и используется для расшифровки этих сообщений. Потеря закрытого ключа означает потерю доступа ко всем зашифрованным данным.

Чтобы отправить кому-либо зашифрованное электронное письмо, Вы получаете его открытый ключ и используете его для шифрования сообщения. Расшифровать и прочитать его может только владелец соответствующего закрытого ключа. На самом деле PGP использует гибридное шифрование: случайный сеансовый ключ шифрует сообщение симметричным шифром, а затем сам сеансовый ключ шифруется открытым ключом получателя.

Вы также можете подписать сообщение с помощью своего закрытого ключа. Получатель проверяет подпись с помощью Вашего открытого ключа, подтверждая и то, что сообщение отправили Вы, и то, что его содержимое не изменялось. Подписание и шифрование — независимые операции, которые можно сочетать: обычно сообщение сначала подписывают, а затем шифруют или сначала шифруют, а затем подписывают — в зависимости от модели угроз.

PGP не полагается на центры сертификации. Вместо этого используется сеть доверия, в которой люди подписывают открытые ключи друг друга, подтверждая их подлинность. Если Алиса доверяет Бобу, а Боб подписал ключ Кэрол, Алиса может косвенно доверять ключу Кэрол. Эта модель хорошо работает в технических сообществах, но ее сложно внедрить для обычных пользователей.

GNU Privacy Guard, обычно называемый GPG или GnuPG, — это свободная реализация стандарта OpenPGP с открытым исходным кодом. Он работает в Linux, macOS и Windows и предоставляет как интерфейс командной строки, так и библиотеку для интеграции функций PGP в приложения. Сегодня GPG является фактическим стандартным инструментом для операций OpenPGP.

Запуск команды gpg --full-generate-key пошагово предлагает выбрать алгоритм, размер ключа и дату окончания его действия. Ed25519 — современный выбор для подписания, а Curve25519 — для шифрования. Вы должны задать парольную фразу, которая защищает Ваш закрытый ключ на диске. В процессе создания ключа из активности системы собирается энтропия, обеспечивающая случайность.

После создания пары ключей экспортируйте открытый ключ с помощью команды gpg --armor --export your@email.com и передайте получившийся текстовый блок. Получатели импортируют его командой gpg --import. Вы можете разместить открытый ключ на своем веб-сайте, в подписи электронного письма или на сервере ключей. Никогда не передавайте файл закрытого ключа.

Серверы ключей, такие как keys.openpgp.org и keyserver.ubuntu.com, позволяют людям публиковать и находить открытые ключи. Вы загружаете ключ с помощью команды gpg --keyserver keys.openpgp.org --send-keys YOURKEYID. Современный keys.openpgp.org требует подтверждения адреса электронной почты перед публикацией, что уменьшает проблему загрузки поддельных ключей для чужих адресов.

Чтобы зашифровать файл, выполните команду gpg --encrypt --recipient recipient@email.com --armor file.txt — она создаст файл file.txt.asc. Для расшифровки выполните команду gpg --decrypt file.txt.asc. Для электронной почты такие инструменты, как Thunderbird со встроенной поддержкой OpenPGP или дополнение Enigmail, напрямую интегрируют GPG в окно составления письма, прозрачно выполняя поиск ключей и шифрование.

Шифрование PGP защищает тело сообщения, но поля «Кому», «От», «Тема» и даты остаются в открытом виде. Управление ключами сложно: пользователи должны найти, проверить и принять ключи получателей. Почтовые серверы не могут искать или индексировать зашифрованную электронную почту. Эти проблемы удобства использования ограничили распространение PGP за пределами технических сообществ, несмотря на его высокую криптографическую стойкость.

PGP обеспечивает сквозное шифрование и цифровые подписи для электронной почты с помощью пар открытого и закрытого ключей. GPG — это свободная реализация с открытым исходным кодом. Сеть доверия заменяет централизованные центры сертификации. Открытыми ключами можно обмениваться через серверы ключей, тогда как закрытые ключи необходимо защищать надежной парольной фразой. Удобство использования остается главным препятствием для широкого распространения.